龔進交 鄭建麗 馬 牛

船舶設(shè)置球艏的主要目的，是為了降低船舶阻力。對于高速船型，球艏波系可與船體的波系形成有利的干擾，從而降低興波阻力；對于低速肥大船型，球艏可緩和艏部型線，改善艏部水流，減少艏底漩渦，從而降低形狀阻力。至于球艏可以增強航向穩(wěn)定性及減小縱搖等功能，只是附帶效益而已，其并非初始追求的目標。

出于減阻節(jié)能的考慮，在運輸船舶上已經(jīng)廣泛采用球艏，近期在漁船上也多有仿效，但這種仿效尚處在弊多利少的階段。所謂弊多利少，就是在很多漁船裝上球艏并不能節(jié)能，反而增加能耗并經(jīng)常發(fā)生球艏碰撞碼頭和碰撞船舶等事故。這不禁令人反思漁船安裝球艏的必要性，現(xiàn)從以下幾個方面重新進行認識。

漁船裝設(shè)球艏的決定因素

球艏能否降阻，主要取決于船型肥瘦的方形系數(shù)CB和船速快慢的傅汝德數(shù)Fn。對于兩者之間的關(guān)系，國外學者研究出著名的經(jīng)驗公式有NPL公式：Fn≥0.506-0.417CB；MARIN公式：Fn≥0.658-0.595CB；HSVA公式：VK≥（3.54-3.0CB）；亞歷山大公式：CB≥1.08-1.68Fn。如果把它們換算成方形系數(shù)CB與傅汝德數(shù)Fn的對應關(guān)系，應如表1所列：

表1 各公式方形系數(shù)CB與傅汝德數(shù)Fn的關(guān)系

表2 不同CB、Fn、LPP對應的航速VK（kn）

現(xiàn)行漁船安裝球艏的節(jié)能分析

近幾年來，隨著一批老舊漁船的更新改造，球艏在新造漁船上的應用越來越普遍。以浙江省沿海為例，最近5年更新改造的主機功率147kW以上的漁船，基本上都安裝了球艏，將來可能會達到全面覆蓋。雖然漁船安裝球艏越來越普遍，但大多數(shù)的漁船都不可能取得節(jié)能的效果，究其原因，主要有三個方面：一是漁船的設(shè)計航速達不到安裝球艏的應有航速；二是漁船的作業(yè)方式不宜安裝球艏；三是球艏的形狀與漁船的船型不配套。

漁船不屬于低速肥大（CB≥0.8）船型，設(shè)置球艏無益于降低形狀阻力。就航速而言，除去圍網(wǎng)船航速略高以外，一般漁船都不會超過12kn。以數(shù)量最多的船長20m以下的小型漁船為例，其方形系數(shù)在0.55～0.65之間，航速多在7kn左右，對照表2可以看出，適合安裝球艏的船型數(shù)量有限，若全部安裝，可能連事倍功半的效果都難以取得。大型漁船方形系數(shù)多不超過0.70，航速一般為10kn～12kn，從表2看，適合裝設(shè)球艏的船型也非常有限，隨意的裝設(shè)不可能有好的效果。

從作業(yè)方式看，交通運輸船多數(shù)時間都能在設(shè)計航速下連續(xù)營運，發(fā)揮球艏效益具有持續(xù)性，能夠取得明顯的節(jié)能效果。有些漁船的航速視作業(yè)工況需求而變化，時快時慢。球艏只有在設(shè)計航速（達到表2的相應值）時才能發(fā)揮降阻效益，低于設(shè)計航速時反而會增阻耗能。以拖網(wǎng)船為例，其30%的時間自由航行，70%的時間保持在4kn以下進行拖網(wǎng)作業(yè)。也就是說，拖網(wǎng)漁船安裝球艏，30%的時間具有節(jié)能效果，70%的時間另行增加能耗，具體細賬不必再去詳算，單看節(jié)能、耗能的時間比例，就應直接否定球艏在拖網(wǎng)漁船上的應用。恰恰這最不適宜安裝球艏的拖網(wǎng)漁船，在我國漁船的數(shù)量中所占比例最大。類似的還有金槍魚延繩釣船，也不適宜安裝球艏。

從球艏的形狀進行分類，計有撞角形、水滴形、梨形、圓筒形和SV形等多種球艏，不同形狀的球艏適合于不同的船型。實踐證明，球艏的設(shè)計帶有很大的經(jīng)驗性，裝在一艘船上的優(yōu)良球艏，改裝在不同船型的另一艘船上，并不一定有降阻的性能。具體球艏的設(shè)計，只有通過船模試驗才能確定其降阻效果的優(yōu)劣。用船模試驗去校正漁船球艏的形狀及尺度，若非科研項目，通常的設(shè)計是不可能做到的。而一般的設(shè)計或拷貝，很難取得節(jié)能的效益。

圖1 “浙普漁68985”撞壞的球艏

球艏在漁船碰撞事故中產(chǎn)生的影響

漁業(yè)是個高風險的產(chǎn)業(yè)，海上環(huán)境復雜，不安全因素較多，加上船員的素質(zhì)相對偏低，各類碰撞事故時有發(fā)生，而安裝球艏的船，往往會在撞船或撞碼頭等事故中造成更大的損失。

例如，2014年9月27日凌晨，裝載了228個集裝箱船從福建開往上海的“XX69”輪與由東往西開的“浙普漁68985”漁船在舟山海域交叉相遇發(fā)生碰撞，致使“XX69”輪右舷貨艙進水，最終導致該輪沉沒，該起事故的直接經(jīng)濟損失達1億左右。圖1為“浙普漁68985”撞壞的球艏。

又如，今年4月3日，“浙×漁01369”號與“浙×漁運08226”號在舟山朱家尖外海發(fā)生了碰撞事故，致使“浙×漁01369”號船進水沉沒。事故直接原因是“浙×漁運08226”號球艏沖撞到“浙×漁01369”號左舷，致“浙×漁01369”號左舷水線下外板破洞大量進水繼而沉沒。

由于各種因素導致我國漁場作業(yè)海區(qū)越來越小，漁船生產(chǎn)密度增大，安裝了球艏的漁船轉(zhuǎn)向遲緩，回轉(zhuǎn)半徑加大，特別容易發(fā)生碰撞事故。球艏在碰撞事故中破壞力極強，可以直接撞進對方的船體之中（見圖2）。根據(jù)浙江省漁業(yè)互保協(xié)會舟山服務(wù)中心的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2015年有5起為漁船之間碰撞后導致一方沉沒的全損理賠案件，事故直接原因全為球艏撞入他船造成破艙進水繼而沉沒。

另外，漁船進出港口和?？看a頭的次數(shù)頻繁，由于船員駕駛技術(shù)所限，致使觸碰碼頭的事件頻發(fā)（見圖3）。根據(jù)浙江省漁業(yè)互保協(xié)會舟山服務(wù)中心的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，2015年共計發(fā)生因漁船觸碰浮碼頭致浮碼頭受損事故高達8起，其中浮碼頭進水后沉沒事故2起，直接經(jīng)濟損失300余萬元，其基本原因都是球艏觸碰所造成的。

圖2 被球艏撞壞的漁船

圖3 被球艏撞壞的碼頭

應對漁船球艏泛濫的措施

既然在漁船上裝設(shè)球艏多數(shù)是弊多利少，為什么還會如此泛濫呢？這主要是船東的強烈要求所致，認為球艏好看、威武、有利于海上碰撞，這實際上是一種不健康的意識在作怪。如何應對漁船球艏泛濫的現(xiàn)狀，建議采取以下措施：

1、加強宣傳。讓船東明了裝設(shè)球艏有益必須滿足的船舶條件，明了并非所有的球艏都有節(jié)能的效果，明了所有球艏都有潛在的危險性，一旦造成事故將產(chǎn)生巨額的費用，要慎重采用。

2、提高漁民安全生產(chǎn)意識。對已經(jīng)安裝球艏的漁船，要進一步落實值班瞭望制度，特別在能見度不良的情況下，要正確使用船舶自動識別系統(tǒng) (AIS)以及雷達等航海儀器，以避免碰撞事故的發(fā)生。

3、更新并提高漁船駕駛?cè)藛T的技能。加強船舶駕駛?cè)藛T的技術(shù)培訓，尤其是剛剛從普通漁船更新改造為球艏漁船的駕駛?cè)藛T，更應學習新的駕駛技能，不能使用老的一套去靠泊或避讓。同時還要掌握發(fā)生碰撞事故后應積極采取的有效措施：

1） 漁 船 發(fā)生碰撞事故后應立即停車，認真檢查船舶碰損情況，并及時發(fā)出求救警報，在保證安全的情況下組織船員進行有效的施救。

2）當球艏撞入他船船體時，不能盲目倒車，以防他船瞬間加大進水量，應待他船做好關(guān)閉連通其他艙室的管路閥門和堵漏準備工作就緒后，方可退出。

3）當被撞船破損進水時，應盡力采取堵漏措施，同時利用各種水泵及他船水泵迅速排水，經(jīng)搶救后還能自浮者，應護航其即刻返港。

綜上所述，就大多數(shù)漁船而言，安裝球艏不僅不會節(jié)能反而要能耗，在徒增造價的同時又留有一定的安全隱患。故有關(guān)部門及設(shè)計單位，應該做好相應的宣傳工作，不能盲目地滿足船東的要求。對于經(jīng)過論證而不可能產(chǎn)生節(jié)能效益的球艏，設(shè)計單位應本著節(jié)約社會資源人人有責的態(tài)度予以拒絕；相關(guān)部門也應采取適當?shù)呐e措，禁止或制裁無益球艏的安裝，如對拖網(wǎng)、延繩釣類作業(yè)漁船的球艏安裝。對于已經(jīng)安裝球艏的漁船，則應加強對駕駛?cè)藛T的培訓工作，以減少災害事故的發(fā)生。